17.氯化铁是常见的水处理剂,利用废铁屑可制备无水氯化铁.实验室制备装置和工业制备流程图如下:

已知:(1)无水FeCl3的熔点为555K、沸点为588K.
(2)废铁屑中的杂质不与盐酸反应
(3)不同温度下六水合氯化铁在水中的溶解度如下:
温度/℃02080100
溶解度(g/100g H2O)74.491.8525.8535.7
实验室制备操作步骤如下:
Ⅰ.打开弹簧夹K1,关闭弹簧夹K2,并打开活塞a,缓慢滴加盐酸.
Ⅱ.当…时,关闭弹簧夹K1,打开弹簧夹K2,当A中溶液完全进入烧杯后关闭活塞a.
Ⅲ.将烧杯中溶液经过一系列操作后得到FeCl3•6H2O晶体.请回答:
(1)实验室制备装置图中,向A中加入盐酸的仪器是分液漏斗,烧杯中加入足量的H2O2溶液的作用是(用离子方程式表示)2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O.
(2)为了测定废铁屑中铁的质量分数,可使铁完全与盐酸反应,利用右边装置测定生成的氢气的体积.则操作Ⅱ中“…”的内容是装置A中不产生气泡或量气管和水准管液面不变.
(3)工业制备中反应炉中发生反应的化学方程式为2Fe+3Cl2=2FeCl3.吸收塔中用FeCL2溶液做吸收剂吸收尾气,反应的离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3+
(4)工业制备过程中,从三氯化铁溶液获得FeCL3.6H2O的操作是加入稀盐酸后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤.
(5)FeCl3的质量分数通常可用碘量法测定:称取m g无水氯化铁样品,溶于稀盐酸,配制成100mL溶液;取出10.00mL,加入稍过量的KI溶液,充分反应后,滴入几滴淀粉溶液,并用c mol•L-1 Na2S2O3溶液滴定,消耗V mL.[已知:I2+2S2O32-═2I-+S4O62-,M(FeCL3)=162.5g/mol)]
①配制溶液时需要的仪器有天平(带砝码)、药匙、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、100mL的容量瓶.
②样品中氯化铁的质量分数$\frac{162.5cV}{m}$%.
15.硫、硫化物和硫酸盐在自然界都存在.
(1)硫酸是基础化学工业的重要产品,下列为接触法制硫酸的反应:
4FeS2(s)+11O2(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-3412kJ•mol-1
2SO2(g)+O2(g)$\stackrel{催化剂}{?}$2SO3(g)△H=-196.6kJ•mol-1
SO3(g)+H2O(l)═H2SO4(l)△H=-130.3kJ•mol-1
理论上,用FeS2为原料生产2mol H2SO4(I)所释放的热量为1310.2kJ•mol-1
(2)硫酸生产过程中会产生硫酸渣,其成分主要为:Fe(约55%)、CaO和CaS(约16%)、SiO2(约11%)、MgO(约6%)、Al2O3(约10%),一种利用硫酸渣制备绿矾(FeSO4•7H2O)的工艺流程如下:

表:几种离子沉淀pH 粗制FeSO4晶体
开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Al3+3.24.4
Fe2+6.38.4
Ca2+11.8\
Mg2+8.810.8
回答下列问题:
①上述流程中加入铁屑时反应的离子方程式Fe+2H+=H2↑+Fe2+,Fe+2Fe3+=3Fe2+
②上述制备过程中加入CaO调节pH=4.5时,产生沉淀的主要成分为Al(OH)3
③精制FeSO4•7H2O前,需向滤液中加入H2SO4调节pH,其目的是抑制Fe2+离子的水解.
④研究发现,其他条件相同,结晶温度在70℃左右时硫酸亚铁纯度最高,分析大于70℃时,硫酸亚铁纯度降低的主要原因可能为可能是亚铁离子被氧化为铁离子的量增多.
(3)H2S是一种无色、有毒且有恶臭味的气体.煤的低温焦化,含硫石油开采、提炼,橡胶、制革、染料、制糖等工业中都有H2S产生,有研究组设计了一种硫化氢-空气染料电池,总反应为2H2S+O2═2S+2H2O,简易结构如图所示:

①硫化氢应通入到电极b.(填“a”或“b”)
②b极发生的电极反应式为H2S-2e-+O2-=S↓+H2O.
14.实验室制备1,2-二溴乙烷的反应原理如下:
CH3CH2OH$→_{170℃}^{H_{2}So_{4}(浓)}$CH2=CH2+H2O,CH2=CH2+Br2→BRCH2B
可能存在的主要副反应有:乙醇在浓硫酸的存在下在140℃脱水生成乙醚;浓硫酸把乙醇氧化为CO2等.
用少量的溴和足量的乙醇制备1,2-二溴乙烷的装置如图所示:
有关数据列表如下;
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
状态无色液体无色液体无色液体
密度/g•cm30.792.20.71
沸点/°C78.513234.6
熔点/°C-1309-116
回答下列问题:
(1)A装置上方使用滴液漏斗的优点是:便于漏斗内液体顺利流下;如果加热一段时间后发现忘记加瓷片,应该采取的正确操作是B(填正确答案标号).
A.立即补加    B.冷却后补加    C.不需补加    D.重新配料
(2)B装置的作用是平衡压强,检查装置是否发生堵塞.
(3)在装置C中应加入C(填正确选项前的字母),其目的是吸收反应产物的SO2和CO2酸性气体.
a.水    b.浓硫酸    c.氢氧化钠溶液    d.饱和碳酸氢钠溶液
(4)判断该制备反应已经结束的最简单方法是溴的颜色完全褪去.
(5)D装置具支试管内若用嗅水代替液溴(假定产物相同),分析其优点生成的1,2-二溴乙烷和水分层,水在上层起液封作用,防止产品挥发.
(6)反应过程中应用冷水冷却装置D,其主要目的是乙烯与溴反应时放热,冷却可避免溴的大量挥发;但又不能过度冷却(如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固点较低(9℃),过度冷却会使其凝固而使气路堵塞.
13.某化学小组采用类似制乙酸乙酯的装置(如图甲),以环己醇制备环己烯.
已知:
反应物和生成物的物理性质如表:
密度(g/cm3熔点(℃)沸点(℃)溶解性
环已醇0.9625161能溶于水
环已烯0.81-10383难溶于水
(1)制备粗品:将12.5mL环己醇加入试管A中,再加入1mL浓硫酸,摇匀后放入碎瓷片,缓慢加热至反应完全,在试管C内得到环己烯粗品.
①A中碎瓷片的作用是防止暴沸,导管B除了导气外还具有的作用是冷凝回流反应物.
②试管C置于冰水浴中的目的是防止环己烯(或反应物)挥发.
(2)制备精品
①环己烯粗品中含有环己醇和少量酸性杂质等.加入饱和食盐水,振荡、静置、分层,环己烯在上层(填上或下),分液后用C(填序号)洗涤:
a.KMnO4溶液  b.稀H2SO4  c.Na2CO3溶液

②再将环己烯按图乙装置蒸馏,冷却水从f(填字母)口进入;蒸馏时要加入生石灰的目的除去水分.
③图乙蒸馏装置收集产品时,控制的温度应在83℃左右,实验制得的环己烯精品质量低于理论产量,可能的原因是cd:
a.蒸馏时从70℃开始收集产品;
b.环己醇实际用量多了;
c.制备粗品时环己醇随产品一起蒸出;
d.是可逆反应,反应物不能全部转化
(3)区分环己烯精品和粗品(是否含有反应物)的方法是取适量产品投入一小块金属钠,观察是否有气泡产生(或测定沸点是否为83℃).
 0  172102  172110  172116  172120  172126  172128  172132  172138  172140  172146  172152  172156  172158  172162  172168  172170  172176  172180  172182  172186  172188  172192  172194  172196  172197  172198  172200  172201  172202  172204  172206  172210  172212  172216  172218  172222  172228  172230  172236  172240  172242  172246  172252  172258  172260  172266  172270  172272  172278  172282  172288  172296  203614 

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